4月15日，国际知名学术期刊Nature Communications发表了浙江大学生命科学学院金勇丰课题组关于唐氏综合症细胞黏附分子（Dscam）基因的最新研究成果，论文揭示了螯肢动物Dscam转录本5'端惊人的复杂性和多样性，并提出一种5'端串联复制外显子簇的选择机制的新模型。
蛋白质同源异构体多样性对细胞分化和发育的调控以及疾病发生等至关重要。果蝇Dscam和脊椎动物原钙粘蛋白（Pcdh）都是通过单个基因位点产生高度多样化的蛋白质同源异构体，在许多教科书和专著中被用作经典案例予以描述。黑腹果蝇Dscam基因通过可变剪接方式可产生38 016种同源异构体，而脊椎动物Pcdhs通过选择性启动子来实现蛋白质的多样性。大量的实验证据表明，果蝇Dscam和脊椎动物Pcdh这两类没有任何结构关系的基因在神经系统中却具有相似功能。但是，两者采取不同机制产生同源异构体多样性的分子基础尚不清楚。
金勇丰课题组发现了一类螯肢物种特异的Dscam基因（sDscam），该类基因5'端具有高度重复串联序列，重复单元通常由编码1个Ig（免疫球蛋白）结构域的2个外显子（sDscamα）或编码2个Ig结构域的4个外显子（sDscamβ）组成；深入研究发现，sDscam基因5'端的选择性外显子上游存在独立的启动子，通过选择性启动子及可变剪接相结合的调控方式来产生同源异构体多样性；基于一系列实验数据，提出了一种决定5'端串联复制外显子簇的选择机制的新模型。值得注意的是，这些基因与果蝇Dscam序列具有高度相似性，但其5'端与脊椎动物Pcdhs基因具有明显的结构相似性，这为理解果蝇Dscam和脊椎动物Pcdhs的功能相似性提供了重要线索。
该项研究工作是与杭州师范大学孟一君副研究员合作完成，金勇丰为通讯作者，博士生岳媛，孟一君副研究员和硕士生马红茹为共同第一作者，得到了国家自然科学基金委等项目的资助。
Yuan Yue, Yijun Meng, Hongru Ma, Shouqing Hou, Guozheng Cao, Weiling Hong, Yang Shi, Pengjuan Guo, Baoping Liu, Feng Shi, Yun Yang & Yongfeng Jin. A large family of Dscam genes with tandemly arrayed 5′ cassettes in Chelicerata. Nature Communications 7, Article number:11252doi:10.1038/ncomms11252.
http://www.nature.com/ncomms/2016/160415/ncomms11252/full/ncomms11252.html
